第08章脂代谢cj.ppt

第 五 章,脂 类 代 谢,Metabolism of Lipid,脂 类 概 述,脂肪和类脂总称为脂类(lipid),脂肪(fat)：三脂酰甘油也称为甘油三酯(triglyceride,TG),类脂(lipoid)：胆固醇(cholesterol,CHOL)胆固醇酯(cholesterol ester,CE)磷脂(phospholipid,PL)鞘脂(sphingolipids),分类,定义,甘油三酯,甘油磷脂(phosphoglycerides),胆固醇酯,脂类物质的基本构成,X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等,甘油三脂,X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等,甘油磷脂,甘油,鞘 脂,鞘磷脂,鞘糖脂,第 一 节 脂类的生理功能,一、脂类的生理功能,1.储脂供能；2、维持生物膜的结构完整和功能正常；3、保护内脏与维持体温4、参与细胞信息传递；（PIP2 IP3+二酰甘油）5、转变成其他生理活性物质。激素、胆固醇、维生素等,二、脂类的分类、含量、分布及生理功能,第 二 节 不饱和脂酸的命名及分类The Naming and Classification of Unsaturated Fatty Acids,单不饱和脂酸多不饱和脂酸 含2个或2个以上双键的不饱和脂酸,不饱和脂酸的分类,编码体系从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序或n编码体系 从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序,系统命名法标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。,不饱和脂酸命名,哺乳动物不饱和脂酸按（或n）编码体系分类,常 见 的 不 饱 和 脂 酸,哺乳动物体内的多不饱和脂酸均由相应的母体脂酸衍生而来。3、6及9三族多不饱和脂酸在体内彼此不能互相转化。-无相应的去饱和酶系。,动物只能合成9及7系的多不饱和脂酸，不能合成6及3系多不饱和脂酸。-从食物中摄取。,游离脂肪酸（脂酸）的来源,自身合成 以脂肪形式储存，需要时从脂肪动员产生，多为饱和脂酸和单不饱和脂酸。,食物供给 包括各种脂酸，其中一些不饱和脂酸，动物不能自身合成，需从植物中摄取。,*必需脂酸 亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂酸。,EPA（二十碳五烯酸）和DHA（二十二碳六烯酸）是两种多不饱和脂肪酸，是组成磷脂、胆固醇酯的重要脂肪酸。,第 三 节 脂类的消化与吸收Digestion and Absorption of Lipid,存在的问题：脂类是不溶于水的，而肠道中为水环境？生理条件下，胆汁酸盐在脂类和水分子间起到了桥梁作用。使二者形成微团结构，这种球型的结构能使肠道中的脂肪酸和其它脂溶性成分(如磷脂、胆固醇和脂溶性维生素)一起被溶解。微粒溶解作用可以将小肠中脂肪酸和甘油一酯的水性浓度提高一千倍之多。,脂类的消化,条件 乳化剂（胆汁酸盐）的乳化作用；酶的催化作用,部 位 主要在小肠上段,消化过程及相应的酶,甘油三酯,产 物,食物中的脂类,2-甘油一酯+2 FFA,磷 脂,溶血磷脂+FFA,胆固醇酯,胆固醇+FFA,微团(micelles),辅酯酶 胰泡分泌（酶原形式）分子量小（约10,000）本身不具脂肪酶活性 受肠中胰蛋白酶激活(从其N端切下一个五肽）桥连胰脂酶与脂肪并锚于胆汁酸盐微团上（与胰脂酶通过氢键结合；与脂肪通过疏水键结合），从而促进并维持胰脂酶对脂肪的水解活性。,7,脂肪与类脂的消化产物，包括甘油一酯、脂酸、胆固醇及溶血磷脂等以及短链脂酸（24C）及中链脂酸（610C）构成的的甘油三酯与胆汁酸盐，形成混合微团(mixed micelles)，被肠粘膜细胞吸收。,脂类的吸收,部 位 十二指肠下段及空肠上段,方式,长链脂酸及2-甘油一酯,肠粘膜细胞（酯化成TG）,胆固醇及游离脂酸,肠粘膜细胞（酯化成CE）,溶血磷脂及游离脂酸,肠粘膜细胞（酯化成PL）,甘油一酯途径,脂类的消化与吸收,脂类在体内的利用过程,第 三 节 甘油三酯的代谢 Metabolism of Triglyceride,脂肪组织：主要以葡萄糖为原料合成脂肪，也利用CM或VLDL中的FA合成脂肪。,一、甘油三酯的合成代谢,（一）合成部位,肝 脏：肝内质网合成的TG，组成VLDL入血。,小肠粘膜：利用脂肪消化产物再合成脂肪。,1.甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢2.CM中的FFA（来自食物脂肪）,（二）合成原料,1.甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）,2.甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）,（三）合成基本过程,甘油二酯途径,*3-磷酸甘油主要来自糖代谢。,*肝、肾等组织含有甘油激酶，可利用游离甘油。,（一）脂肪的动员,定义 储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为FFA及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。,关键酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶(hormone-sensitive triglyceride lipase,HSL),二、甘油三酯的分解代谢,脂解激素能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、ACTH、TSH等。,对抗脂解激素因子抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。,脂肪动员过程,脂解激素-受体,G蛋白,AC,ATP,cAMP,PKA,HSLa(无活性),HSLb(有活性),TG,甘油二酯（DG）,甘油一酯,甘 油,HSL-激素敏感性甘油三酯脂肪酶,脂肪分解成游离脂酸及甘油后释放入血。,游离脂酸不溶于水，与清蛋白结合运送至心、肝、骨骼肌等摄取利用。,清蛋白,血流,脂肪酸,甘油三酯,蛋白激酶,甘油三酯脂肪酶,甘油,脂肪酸转运蛋白,-氧化,三羧酸循环,激素,受体,腺苷酸环化酶,甘油溶于水，可以在血液中直接运输。,人类清蛋白结合有7分子软脂酸,甘油的代谢,RCH2-CH2-CH2-CH2-COOH,脂肪酸在体内的氧化分解从羧基端-碳原子开始，碳链逐次断裂，每次断下一个2碳单位，即乙酰CoA，该过程称作-氧化。,(一)概念,（二）脂肪酸的-氧化,脂酸的活化 脂酰 CoA 的生成（胞液）,*脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于内质网及线粒体外膜上,+CoA-SH,*活化后生成的脂酰CoA极性增强，易溶于水；分子中有高能键、性质活泼；与酶亲和力大，更易参加反应。,关键酶,2.脂酰CoA 进入线粒体,3.脂酸的氧化,脱氢,加水,再脱氢,硫解,脂酰CoA,L(+)-羟脂酰CoA,酮脂酰CoA,脂酰CoA+乙酰CoA,目 录,脂酰CoA,乙酰CoA,FADH2,NADH,三羧酸循环,12ATP,电子传递链,氧化,脱氢加水再脱氢硫解,.,2ATP,3ATP,肉碱转运载体,线粒体膜,从上述可以看出脂肪酸的-氧化过程具有以下特点:首先要将脂肪酸活化生成脂酰CoA，这是一个耗能过程。中、短链脂肪酸不需载体可直接进入线粒体，而长链脂酰CoA需要肉毒碱转运。-氧化反应在线粒体内进行，因此没有线粒体的红细胞不能氧化脂肪酸供能。-氧化过程中有FADH2和NADH+H+生成，这些氢要经呼吸链传递给氧生成水，需要氧参加，乙酰CoA的氧化也需要氧。因此，-氧化是需氧的过程。,4.脂酸氧化的能量生成 以16碳软脂酸的氧化为例,活 化：消耗2个高能磷酸键,氧 化：,每轮循环 四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解 产物：1分子乙酰CoA1分子少两个碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH2,7 轮循环产物：8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2,能量计算：生成ATP 810+72.5+71.5=108 净生成ATP 108 2=106,软脂酸与葡萄糖在体内氧化产生ATP的比较,脂肪酸氧化小结,起始物：脂酸,关键酶：肉碱脂酰转移酶,历 程：活化、转运、氧化、三羧酸循环,条 件：需能、ATP、肉碱、维生素（泛酸、B2、pp）,场 所：胞液、线粒体,调控因素：（）肾上腺素、胰高血糖素（）丙二酰CoA、胰岛素,关联物：乙酰CoA,产耗能：活化耗能2个ATP，16碳软脂酸净产能129个ATP,生理意义：供能,先天性肉碱脂酰转移酶缺乏的幼儿易患疼痛性肌肉痉挛，该病在双生子中多发。,婴儿突然死亡症候群(sudden infant death syndrome,SIDS)新生儿常在一夜之间突然死亡。此类婴儿至少10表现为中长链脂酰CoA脱氢酶的欠缺。,1.不饱和脂酸的氧化,（三）脂酸的其他氧化方式,亚油酰CoA（9顺，12顺）,3次氧化,十二碳二烯脂酰CoA（3顺，6顺）,十二碳二烯脂酰CoA（2反，6顺）,3顺,2反-烯脂酰 CoA异构酶,2次氧化,八碳烯脂酰CoA（2顺）,D(+)-羟八碳脂酰CoA,L(-)-羟八碳脂酰CoA,4 乙酰CoA,4次氧化,-羟脂酰CoA 表构酶,烯脂酰CoA 水化酶,长链脂酸(C20、C22),（过氧化酶体）,脂肪酸氧化酶（FAD为辅酶）,较短链 脂酸,（线粒体）,氧化,2.过氧化酶体脂酸氧化,3.丙酸的氧化,Ile Met Thr Val 奇数碳脂酸胆固醇侧链,CH3CH2COCoA,D-甲基丙二酰CoA,L-甲基丙二酰CoA,琥珀酰CoA,TAC,三者总称为酮体,血浆水平：0.030.5mmol/L(0.35mg/dl),代谢定位：生成：肝细胞线粒体利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体,（四）酮体的生成和利用,乙酰乙酸,-羟丁酸,丙酮,CoASH,CoASH,NAD+,NADH+H+,-羟丁酸脱氢酶,HMGCoA 合成酶,乙酰乙酰CoA硫解酶,HMGCoA 裂解酶,1.酮体的生成,NAD+,NADH+H+,琥珀酰CoA,琥珀酸,CoASH+ATP,PPi+AMP,CoASH,2.酮体的利用,琥珀酰CoA转硫酶（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）,乙酰乙酰CoA硫激酶（肾、心和脑的线粒体）,乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）,2乙酰CoA,乙酰乙酰CoA,乙酰CoA,乙酰乙酸,HMGCoA,D(-)-羟丁酸,丙酮,乙酰乙酰CoA,琥珀酰CoA,琥珀酸,酮体的生成和利用的总示意图,2乙酰CoA,3.酮体生成的生理意义,酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体可通过血脑屏障，是脑组织的重要能源。酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。,4.酮体生成的调节,（1）饱食及饥饿的影响（主要通过激素的作用）,（2）肝细胞糖原含量及代谢的影响,反之，糖代谢减弱，脂酸氧化及酮体生成均加强。,丙二酰CoA竞争性抑制肉碱脂酰转移酶，抑制脂酰CoA进入线粒体，脂酸氧化减弱，酮体生产减少。,（3）丙二酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒体,糖尿病时酮体生成增多的机制,非糖尿病病人的酮体生成增多是糖原消耗补充不足，机体进而大量动用脂肪所致，如饥饿等。,一方面糖的大量损失，另一方面由于草酰乙酸转入异生途径而使三羧酸循环不畅，糖不能有效氧化，促进乙酰CoA累积和酮体的合成。其结果是酮体在血液中的浓度增加，当超过肝外组织的利用能力时，引起酮血、酮尿等，以至酸中毒。,（一）软脂酸的合成,1.合成部位,组 织：肝（主要）、脂肪等组织 亚细胞：胞液：主要合成16碳的软脂酸（棕榈酸）肝线粒体、内质网：碳链延长,三、脂酸的合成代谢,乙酰CoA、ATP、HCO3、NADPH、Mn2+,2.合成原料,线粒体膜,胞液,线粒体基质,丙酮酸,丙酮酸,苹果酸,草酰乙酸,柠檬酸,柠檬酸,乙酰CoA,苹果酸,（1）丙二酰CoA的合成,3.软脂酸合成酶系及反应过程,乙酰CoA羧化酶(acetyl CoA carboxylase)是脂酸合成的限速酶，存在于胞液中，其辅基是生物素，Mn2+是其激活剂。,（2）脂酸合成,从乙酰CoA及丙二酰CoA合成长链脂酸，是一个重复加成过程，每次延长2个碳原子。,各种生物合成脂酸的过程基本相似。,*软脂酸合成酶,大肠杆菌有7种酶蛋白（脂肪酰基转移酶、丙二酰CoA酰基转移酶、酮脂肪酰合成酶、酮脂肪酰还原酶、羟脂酰基脱水酶、脂烯酰还原酶和硫酯酶），聚合在一起构成多酶体系。,高等动物7种酶活性都在一条多肽链上，属多功能酶，由一个基因编码；有活性的酶为两相同亚基首尾相连组成的二聚体。#解聚则无活性,三个结构域：底物进入缩合单位、还原单位、软脂酰释放单位,酰基载体蛋白(ACP)其辅基是4-磷酸泛酰氨基乙硫醇，是脂酰基载体摆臂。,*软脂酸的合成过程,目 录,*转 位,丁酰基由E2-泛-SH（ACP上)转移至 E1-半胱-SH（CE上）,经过7轮循环反应，每次加上一个丙二酰基，增加两个碳原子，最终释出软酯酸。,软脂酸合成的总反应,CH3COSCoA+7 HOOCH2COSCoA+14NADPH+H+,CH3(CH2)14COOH+7 CO2+6H2O+8HSCoA+14NADP+,#软脂酸合成时需要个乙酰CoA，但只有个以乙酰CoA 形式参与合成，其余个皆以形式参与合成，合成循环中的中间产物均以共价键形式和相连。,简述：脂酸合成部位在胞液，原料乙酰COA需通过柠檬酸-丙酮酸循环从线粒体转运到胞液，再经乙酰COA羧化酶催化生成丙二酸单酰COA，方用于脂肪酸合成。乙酰COA羧化酶是脂肪酸合成的限速酶，需要生物素，Mn2+，ATP。脂肪酸从甲基端开始合成，催化脂肪酸合成的酶是软脂酸合成酶系，人体为多功能酶的二聚体。脂肪酸合成每次延长两个碳，历经缩合、加氢、脱水、再加氢、硫解和酰基转移几步反应，循环往复进行。最后在硫酯酶作用下水解生成脂肪酸或者在硫解酶作用下生成脂酰CoA。胞液中的脂肪酸合成酶系只能合成16C软脂酸，之后再送到肝内质网或肝线粒体中加工，延长碳链和去饱和作用。,答：氧化在线粒体，合成在胞液；氧化的酰基载体是辅酶A，合成的酰基载体是酰基载体蛋白；氧化是FAD和NAD+，合成是NADPH；氧化不需要CO2，为高ADP水平；合成需要CO2，为高ATP水平。氧化是羧基端向甲基端，合成是甲基端向羧基端；氧化是氧化酶复合体，限速酶是肉毒碱脂酰转移酶I，脂肪酸合成酶系为多功能酶，限速酶是乙酰CoA 羧化酶。,要点：,比较脂肪酸氧化和合成的差异：,（二）脂酸碳链的延长,1.内质网脂酸碳链延长酶系 以软脂酸为基础,以丙二酰CoA为二碳单位供体，由 NADPH+H+供氢经缩合、加氢、脱水、再加氢等一轮反应增加2个碳原子，合成过程类似软脂酸合成，但脂酰基连在 CoASH 上进行反应，可延长至24碳，以18碳硬脂酸为最多。,2.线粒体脂酸碳链延长酶系 以软脂酰CoA为基础，以乙酰CoA为二碳单位供体，由 NADPH+H+供氢，过程与氧化的逆反应基本相似，需-烯酰还原酶，一轮反应增加2个碳原子，可延长至24碳或26碳，以硬脂酸最多。,（三）不饱和脂酸的合成,动物：有4、5、8、9去饱和酶，镶嵌在内质网上，脱氢过程有线粒体外电子传递系统参与。,植物：有9、12、15 去饱和酶,1.代谢物的调节作用,乙酰CoA羧化酶的别构调节物抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA 激活剂：柠檬酸、异柠檬酸,进食糖类而糖代谢加强，NADPH及乙酰CoA供应增多，有利于脂酸的合成。,大量进食糖类也能增强各种合成脂肪有关的酶活性从而使脂肪合成增加。,（四）脂酸合成的调节,乙酰CoA羧化酶的共价调节 胰高血糖素：激活PKA，使之磷酸化而失活胰岛素：通过磷蛋白磷酸酶，使之去磷酸化而复活,脂肪酸氧化分解与合成比较表,第 四 节 磷 脂 的 代 谢Metabolism of Phospholipid,磷 脂,定义 含磷酸的脂类称磷酯。,分类 甘油磷脂 由甘油构成的磷酯（体内含量最多的磷脂）鞘 磷 脂 由鞘氨醇构成的磷脂,X 指与磷酸羟基相连的取代基，包括胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。,一、甘油磷脂的代谢,组成：甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物,结构：,功能：含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜的磷脂双分子层。,X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等,（一）甘油磷脂的组成、分类及结构,磷脂双分子层的形成,机体内几类重要的甘油磷脂,磷脂酰肌醇(phosphatidyl inositol),磷脂酰丝氨酸(phosphatidyl serine),心磷脂(cardiolipin),1.合成部位全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。,2.合成原料及辅因子脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP,（二）甘油磷脂的合成,活性胆胺,活性胆碱,3.合成基本过程,（1）甘油二酯合成途径,注意:磷脂酸是合成甘油磷脂的重要中间体,（2）CDP-甘油二酯合成途径,#磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸和心磷脂通过此途径合成。#合成过程所需甘油二酯以CDP-甘油二酯的活性形式提供。,甘油磷脂合成还有其他方式，如磷脂酰胆碱由磷脂酰乙醇胺从S-腺苷甲硫氨酸获得甲基生成。磷脂酰丝氨酸由磷脂酰乙醇胺羧化或其乙醇胺与丝氨酸交换生成。,甘油磷脂的合成在内质网膜外侧面进行。最近发现，在胞液中存在一类能促进磷脂在细胞内膜之间进行交换的蛋白质，称磷脂交换蛋白，分子量在16,00030,000之间，等电点大多在pH5.0左右。,二软脂酰胆碱,R1、R2为软脂酸,X为胆碱,由型肺泡上皮细胞合成，可降低肺泡表面张力。,（三）甘油磷脂的降解,磷脂酶(phospholipase,PLA),鞘脂(sphingolipids)含鞘氨醇(sphingosine)或二氢鞘氨醇的脂类。,二、鞘磷脂的代谢,（一）鞘脂化学组成及结构,X-磷脂胆碱、磷脂乙醇胺 单糖或寡糖,按取代基X的不同，鞘脂分为：鞘糖酯、鞘磷脂,1.鞘氨醇的合成部位：全身各细胞内质网，脑组织最活跃原料：软脂酰CoA、丝氨酸、磷酸吡哆醛NADPH+H+及FADH2,2.鞘脂的合成,（二）鞘磷脂的代谢,3.神经鞘磷脂的降解,脑、肝、肾、脾等细胞溶酶体中的 神经鞘磷脂酶(属于PLC类),磷脂胆碱,N-脂酰鞘氨醇,神经鞘磷脂,第 五 节 胆固醇代谢 Metabolism of Cholesterol,胆固醇的结构、分布和生理功能胆固醇的合成 合成部位 合成原料 合成过程 合成调节胆固醇的转化,本节主要内容,*胆固醇(cholesterol)结构,固醇共同结构环戊烷多氢菲,概 述,动物胆固醇(27碳),植物(29碳),酵母(28碳),*胆固醇的生理功能,是生物膜的重要成分，对控制生物膜的流动性有重要作用；,是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D等生理活性物质的前体。,*胆固醇在体内含量及分布,含量：约140克,分布：广泛分布于全身各组织中大约 分布在脑、神经组织肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多肌肉组织含量较低肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高,存在形式：游离胆固醇胆固醇酯,一、胆固醇的合成,组织定位：除成年动物脑组织及成熟红细胞外，几乎全身各组织均可合成，以肝、小肠为主。细胞定位：胞液、光面内质网,（一）合成部位,1分子胆固醇,18乙酰CoA+36ATP+16(NADPH+H+),葡萄糖有氧氧化,葡萄糖经磷酸戊糖途径,乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体,（二）合成原料,（三）合成基本过程,1.甲羟戊酸的合成,目 录,2.鲨烯的合成,3.胆固醇的合成,目 录,（四）胆固醇合成的调节,HMG-CoA还原酶,酶的活性具有昼夜节律性(午夜最高，中午最低）可被磷酸化而失活，脱磷酸可恢复活性受胆固醇的反馈抑制作用胰岛素、甲状腺素能诱导肝HMG-COA还原酶的合成,1.饥饿与饱食饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，胆固醇的合成增加。,2.胆固醇胆固醇可反馈抑制肝胆固醇的合成。它主要抑制HMG-CoA还原酶的合成。,3.激素胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMG-CoA还原酶的合成，从而增加胆固醇的合成。胰高血糖素及皮质醇则能抑制HMG-CoA还原酶的活性，因而减少胆固醇的合成。甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸。,二、胆固醇的转化,（一）转变为胆汁酸(bile acid)（肝脏）,（二）转化为类固醇激素（肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺）,（三）转化为7-脱氢胆固醇（皮肤）,胆固醇的母核环戊烷多氢菲在体内不能被降解，但侧链可被氧化、还原或降解，实现胆固醇的转化。,第 六 节 血 浆 脂 蛋 白 代 谢Metabolism of Lipoprotein,血脂血浆脂蛋白的分类、组成特点及结构载脂蛋白的定义、种类、功能血浆脂蛋白的代谢血浆脂蛋白代谢异常,本节主要内容,一、血 脂,定义 血浆所含脂类统称血脂，包括：甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。,来源 外源性从食物中摄取 内源性肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血,*血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响，波动范围很大。,组成与含量 总 脂 400700mg/dl(5 mmol/L)甘油三酯 10150mg/dl(0.11 1.69 mmol/L)总 磷 脂 150250mg/dl(48.44 80.73 mmol/L)总胆固醇 100250mg/dl(2.59 6.47 mmol/L)游离脂酸 520mg/dl(0.195 0.805 mmol/L),二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构,分 类,电泳法,血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。,乳糜微粒(chylomicron,CM)极低密度脂蛋白(very low density lipoprotein,VLDL)低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL),超速离心法分类,血 浆 脂 蛋 白 的 组 成 特 点,游离脂酸不溶于水，与清蛋白结合运送至心、肝、骨骼肌等摄取利用。,人类清蛋白结合有10分子软脂酸,脂蛋白（lipoprotein）,结构图,血浆脂蛋白的结构,疏水性较强的TG及胆固醇酯位于内核。,具极性及非极性基团的载脂蛋白、磷脂、游离胆固醇，以单分子层借其非极性疏水基团与内部疏水链相联系，极性基团朝外。,三、载脂蛋白,定义 载脂蛋白(apolipoprotein,apo)指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。迄今已从人血浆中分离出5类20余种载脂蛋白。不同血浆脂蛋白所含载脂蛋白不同。特点：具有双性-螺旋的结构,种类（20种）apo A:A、A、A apo B:B100、B48 apo C:C、C、C apo D apo E,载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性：,A激活LCAT(卵磷酯胆固醇脂转移酶)C激活LPL(脂蛋白脂肪酶)A辅助激活LPLC抑制LPLA激活HL(肝脂肪酶),载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别：,A识别HDL受体B100，E 识别LDL受体,结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构,功 能,四、血浆脂蛋白的代谢,（一）乳糜微粒,来 源,代 谢,CM的生理功能运输外源性TG及胆固醇酯。,存在于组织毛细血管内皮细胞表面使CM中的TG、磷脂逐步水解，产生甘油、FA及溶血磷脂等。,LPL（脂蛋白脂肪酶）,（二）极低密度脂蛋白,来 源,apo B100、E,代 谢,VLDL,VLDL残粒,LDL,LPL,LPL、HL,LPL脂蛋白脂肪酶 HL 肝脂肪酶,FFA,外周组织,FFA,肝细胞合成的TG 磷脂、胆固醇及其酯,VLDL的合成以肝脏为主，小肠亦可合成少量。,+,VLDL的生理功能：运输内源性TG,内源性VLDL的代谢,（三）低密度脂蛋白,来 源：由VLDL转变而来,代 谢,LDL受体代谢途径,LDL受体广泛分布于肝动脉壁细胞等全身各组织的细胞膜表面,特异识别、结合含apo E或apo B100的脂蛋白，故又称apo B,E受体。,低密度脂蛋白受体代谢途径：,ACAT脂酰CoA胆固醇脂酰转移酶,LDL的非受体代谢途径血浆中的LDL还可被修饰，修饰的LDL如氧化修饰LDL(ox-LDL)可被清除细胞即单核吞噬细胞系统中的巨噬细胞及血管内皮细胞清除。这两类细胞膜表面具有清道夫受体(scavenger receptor,SR)，摄取清除血浆中的修饰LDL。,LDL的生理功能转运肝合成的内源性胆固醇,*正常人每天降解45%的LDL，其中2/3经LDL受体途径降解，1/3由清除细胞清除。,LDL 的 代 谢,低密度脂蛋白通过受体介导的内吞途径向组织运输胆固醇胆固醇在组织细胞中的去向与作用主要有:1）细胞膜摄取2）转化成其他活性物质3）反馈抑制HMGCoA还原酶4）激活卵磷脂胆固醇脂酰转移酶(LCAT)5)减少LDL受体的合成,（四）高密度脂蛋白,主要在肝合成；小肠亦可合成。CM、VLDL代谢时，其表面apo A、A、A、apo C及磷脂、胆固醇等离开亦可形成新生HDL。,分 类（按密度）HDL1 HDL2 HDL3,来 源,代 谢,新生HDL,HDL3,HDL2,LCAT：卵磷脂胆固醇酯酰转移酶 CETP：胆固醇酯转运蛋白,使HDL表面卵磷脂2位脂酰基转移到胆固醇3位羟基生成溶血卵磷脂及胆固醇酯 使胆固醇酯进入HDL内核逐渐增多 使新生HDL成熟,LCAT的作用（由apo A激活）,成熟HDL可与肝细胞膜SR-B1受体结合而被摄取。,胆固醇酯 部分由 HDL 转移到 VLDL 少量由 HDL 转移到肝,胆固醇在肝内转变成胆汁酸或直接通过胆汁排出体外。,HDL 的 代 谢,HDL的生理功能主要是参与胆固醇的逆向转运(reverse cholesterol transport,RCT)，即将肝外组织细胞内的胆固醇，通过血循环转运到肝，在肝转化为肝汁酸后排出体外。HDL是apoC的储存库。(激活LPL),胆固醇逆向转运(RCT)分两个阶段进行,胆固醇自肝外细胞包括动脉平滑肌细胞及巨噬细胞等的移出。HDL载运胆固醇的酯化以及胆固醇酯的转运。,ABCA1可介导细胞内胆固醇及磷脂转运至胞外,ABCA1，即ATP结合转运蛋白AI(ATP-binding cassetle transporter A1)，又称为胆固醇流出调节蛋白(cholesterol-efflux regulatory protein,CERP)，存在于巨噬细胞、脑、肾、肠及胎盘等的细胞膜。,含有由12个疏水的基元(motif)构成的疏水区，胆固醇可能由此流出胞外,能为胆固醇的跨膜转运提供能量,ABCA1的结构,跨膜域,ATP结合部位,血 浆 脂 蛋 白 代 谢 总 图,五、血浆脂蛋白代谢异常,1.高脂蛋白血症血脂高于参考值上限。,成人 TG 2.26mmol/l 或 200mg/dl（空腹1416h）胆固醇 6.21mmol/l 或 240mg/dl 儿童 胆固醇 4.14mmol/l 或 160mg/dl,诊断标准,分类 按脂蛋白及血脂改变分六型,按病因分：原发性(病因不明)继发性(继发于其他疾病),2.遗传性缺陷,已发现脂蛋白代谢关键酶如LPL及LCAT，载脂蛋白如apoC、B、E、A、C，脂蛋白受体如LDL受体等的遗传缺陷，并阐明了某些高脂蛋白血症及发病的分子机制。,附录,胆 盐 在 脂 肪 消 化 中 的 作 用,目 录,